小さなプランクトンが海洋でプロセスを推進し、科学者が考えている量のXNUMX倍の炭素を回収

小さなプランクトンが海洋でプロセスを推進し、科学者が考えている量のXNUMX倍の炭素を回収 海洋の炭素貯蔵は、ここ北海とデンマーク沖のターコイズブルーの渦のように、植物プランクトンのブルームによって引き起こされています。 米航空宇宙局(NASA)

リサーチブリーフは興味深い学術研究についての短い見解です。

大きなアイデア

海は地球の炭素循環において主要な役割を果たしています。 推進力は、陸上の植物のように、光合成によって有機炭素を生成する小さなプランクトンからきています。

プランクトンが死ぬか消費されると、生物学的炭素ポンプと呼ばれる一連のプロセスが、表面から深海に沈む炭素の粒子を、 マリンスノーフォール。 博物学者で作家のレイチェルカーソンはそれを「地球上で最も驚異的な降雪」という。

この炭素の一部は海洋生物によって消費され、一部は化学的に分解されます。 その多くは深海に運ばれ、そこで数百年から数千年も残る可能性があります。 深海にあまり炭素が貯まっていなければ、地球は今日よりもさらに暖かくなります。

最近の研究では、米国、オーストラリア、カナダの同僚と協力して、 生物ポンプが炭素をいかに効率的に捕捉するか この海の降雪の一部として。 この質問に答えるための過去の取り組みでは、450フィート(150メートル)などの設定された基準深度での降雪がしばしば測定されました。 対照的に、私たちは、 陽光地帯。 これは、表面に近い海の層であり、光合成が行われるのに十分な光が透過します。

プランクトンの存在を示すクロロフィルセンサーを使用することで、降水ゾーンがどれほど深く広がるかをより正確に説明しました。 このアプローチは、太陽に照らされたゾーンが他の海よりも海のいくつかの地域ではるか下に伸びていることを明らかにしました。 この新しい情報を考慮に入れると、生物学的ポンプは、以前考えられていたよりもXNUMX倍の量の熱トラップ炭素を海面から運び出すと推定しています。

最近の研究によると、科学者は、海洋の生物ポンプが炭素を地表から深海に効率的に移動させる効率を大幅に過小評価しています。

なぜそれが重要

生物ポンプ現象は海全体で起こります。 つまり、効率のわずかな変化でさえ、大気中の二酸化炭素レベルを大幅に変化させ、結果として地球の気候を変化させる可能性があります。

さらに、光の浸透は、海全体で地域的および季節的に異なります。 海洋科学者が生物学的プロセスをより良い地球気候モデルに組み込むことができるように、それらの違いを理解することが重要です。

また、地球上で最大の動物の移動を伴う別の海洋現象も検討しました。 それは呼ばれています ディールの垂直移動、そして世界中で起こります。 24時間ごとに、プランクトンと魚の巨大な波が夕暮れのゾーンから上昇し、夜は水面で餌を食べ、昼間はより暗い海に戻ります。

科学者たちは、このプロセスが多くの炭素を地表からより深い水に移動すると考えています。 私たちの研究は、これらの毎日の移動によって運ばれる炭素の量も、光が消える同じ境界で測定する必要があることを示唆しているため、科学者は直接に海の降雪と活発な移動を比較できます。

小さなプランクトンが海洋でプロセスを推進し、科学者が考えている量のXNUMX倍の炭素を回収 海の植物プランクトンは、光合成するときに二酸化炭素を消費します。 それらが食べられたり分解したりすると、それらに含まれる炭素の一部が生物学的ポンプと呼ばれるプロセスを介して海底に落ちます。 US JGOFS

どうやってやった

この研究では、生物ポンプに関するこれまでの研究をレビューしました。 結果を比較するために、最初に太陽に照らされた領域がどれだけ深く広がったかを決定しました。 この境界は、暗くなりすぎてクロロフィル色素が見えなくなる深さで見つかりました。これは、海洋植物プランクトン層の存在を示しています。 調査全体で、その深さは100〜550フィート(30〜170メートル)の間で変化しました。

次に、これらの研究でより多くの有機炭素がより深い水に沈み込んだことを推定し、さらにたそがれゾーンのさらに330フィート(100メートル)深く沈んだ粒子に残っている量を測定しました。 多くの生き物 これらの深海に住み、餌をやる、魚、イカ、ワーム、クラゲを含む。 それらのいくつかは、沈降する炭素粒子を消費し、海の降雪量を減らします。

これらXNUMXつの数値を比較することで、生物ポンプが炭素を深海に効率的に移動させたことが推定されました。 私たちが検討した研究は、幅広い価値を生み出しました。 全体として、生物学的ポンプが広範囲の光浸透深度を考慮しなかった以前の研究のXNUMX倍の炭素を捕捉していると計算しました。 地域のパターンも変更されました。光の浸透が浅いエリアは、光の浸透が深いエリアよりも炭素除去の割合が高くなります。

海洋薄明帯は、地球のすべての漁業を組み合わせた場合よりも多くの生命を保持し、最大1万の未発見の種を保持する可能性があります。

まだ知られていないこと

私たちの研究は、科学者が有機炭素の生産と損失のために海の垂直境界を定義するために、より体系的なアプローチを使用する必要があることを明らかにしています。 国際的な海洋学コミュニティが より多くのより良い研究 生物学的炭素ポンプと海洋薄明帯の。

各国が国を追及しようとすると、夕暮れ地帯が深刻な影響を受ける可能性があります。 新しい中水域漁業を開発する, 海底で鉱物を採掘する またはそれを ゴミ捨て場。 科学者は、トワイライトゾーンオーシャンネットワークの共同探査と呼ばれる共同の取り組みを形成しています。 ジェッツン、研究の優先順位を設定し、新技術を促進し、夕暮れ地帯の研究をよりよく調整する。

これらの研究を比較するには、研究者は共通のメトリックのセットを必要とします。 生物学的炭素ポンプの場合、この炭素の流れがどれほど大きいか、そして長期の貯蔵のためにそれがより深い水にどれほど効率的に輸送されるかをよりよく理解する必要があります。 これらのプロセスは、地球が温室効果ガス排出量の増加とそれらが引き起こす温暖化にどのように反応するかに影響します。

著者について

上級研究員、ケンブセラー ウッズホール海洋研究所

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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